应变硬化指数对圆筒形件拉深性能的影响_陈继平
AZ31镁合金拉伸应变硬化指数的测试
AZ31镁合金拉伸应变硬化指数的测试王宝;池成忠;梁伟;李黎忱;聂慧慧;黄莉莉【摘要】针对镁合金板材在拉伸时呈现微型锯齿屈服效应曲线时应如何计算拉伸应变硬化指数n值的问题,采用差分平均法、两点分析法、解析拟合法以及国标线性回归法对AZ31镁合金板材拉伸曲线进行计算,以国标线性回归法所得结果nline 为参考基准,将另外三种方法得出的ndiff、ntwo-point、npoty同nline进行比较.结果表明:用差分平均法、两点分析法和解析拟合法计算的n值非常吻合.解析拟合法得到的结果同线性回归法的结果相符程度最高,误差仅为0.27％,差分平均法次之,为-0.53％,两点法计算误差在1％左右.验证了金属材料拉伸呈现微型锯齿屈服效应曲线时,其n值仍然可用这四种方法计算.当金属材料拉伸均匀塑性变形阶段曲线变化较平稳时,建议优先采用解析拟合法,此时用该方法计算n值既方便又可信度高.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2013(041)002【总页数】5页(P53-56,61)【关键词】AZ31镁合金;拉伸应变硬化指数;差分平均法;两点分析法;解析拟合法【作者】王宝;池成忠;梁伟;李黎忱;聂慧慧;黄莉莉【作者单位】太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TG146.22镁合金是密度最小的结构金属材料，它不仅具有高的比刚度和比强度，而且有着优良的散热性能、电磁屏蔽性能和减震性能［1］，因而其在航空航天业、汽车工业以及3C行业也得到了广泛的应用，被称为21世纪的“绿色”工程材料［2-4］。
AZ31镁合金是目前应用最广泛的变形镁合金［5］，因而对AZ31镁合金板材的研究逐渐成为研究热点。
再生混凝土轴心抗压强度试验研究_陈宗平-混凝土
1 试验概况
1.1 试验材料
水泥采用海螺牌 P·O 32.5R 级水泥，砂采用普通天然黄砂， 拌合水为自来水，天然粗骨料为连续级配的碎石，最大粒径为 20 mm。再生粗骨料来源于南方电网 1958 年生产并且已经服役 50 年的废弃混凝土电杆，经破碎和筛分而成，该废弃混凝土电 杆的原来设计强度为 C30，并且在破碎前对该批混凝土电杆进 行回弹试验，废弃混凝土的实测强度为 31 MPa[7]，再生粗骨料 的最大粒径为 20 mm，并且在试验前，对再生粗骨料和天然骨 料采用同一筛网筛分，均为连续级配。
关键词： 再生混凝土；骨料替代率，轴心抗压强度；应力-应变关系；本构方程
中图分类号： TU528.01
文献标志码： A
文章编号： 1002-3550（2011）09-0004-04
Experimental research on the axial compression strength of recycled coarse aggregate concrete
452
667
RAC-70 0.41 32 524 215 532
339
790
RAC-80 0.41 32 524 215 532
226
903
RAC-90 0.41 32 524 215 532
113
1 016
RAC-100 0.41 32 524 215 532
0
1 129
注：每组替代率试件有 3 个试块，所用试块在相同条件下制作、养 护和试验。
0 引言
将废旧混凝土经破碎，然后部分或全部代替天然骨料形成
其应力 -应变全过程曲线，分析不同骨料替代率对轴心抗压强度 的影响，并研究确定其应力-应变本构方程，研究结果可为再生 混凝土结构的进一步深入研究和推广应用提供参考和依据。
汽车车身用6016铝合金薄板应变硬化指数研究
汽车车身用6016铝合金薄板应变硬化指数研究孙黎明;田妮;丛福官;王凤春【摘要】采用单向拉伸试验研究了自然时效态及低温人工时效态6016铝合金薄板的基本成形性参数,以此为基础,定义并计算了连续应变硬化指数nx和瞬时应变硬化指数ns.结果发现6016铝合金薄板的连续应变硬化指数先增大后趋于稳定,k 与应变ε符合Sweibull2函数关系,瞬时应变硬化指数先增大后降低,ns与应变ε符合Explinear函数关系.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2014(042)011【总页数】6页(P15-20)【关键词】6016铝合金;薄板;时效;应变硬化指数【作者】孙黎明;田妮;丛福官;王凤春【作者单位】东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060;东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,辽宁沈阳110004;东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060;东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060【正文语种】中文【中图分类】TG146.21用6×××系铝合金板材替代传统低碳钢板是实现汽车轻量化的有效途径之一，但该系合金的成形性问题阻碍了其在汽车工业中的应用。
应变硬化指数n值是评价车身用低碳钢板成形性优劣的重要指标，n值越大则低碳钢板的成形性越好，已有的研究表明这一规律并不完全适用于铝合金板材［1-3］。
另有研究［4-6］表明，应变硬化指数n值受塑性变形程度、变形加载路径等宏观因素及合金微观组织、位错组态等微观因素的影响，因此科研人员不断尝试建立应变硬化指数n值与强度、屈强比、应变量等参数之间的关系［4，7-12］。
虽然已有铝合金板材应变硬化指数与应变之间关系的描述［8-9］，但均未提出二者之间明确的数学关系。
本文对汽车车身用6016铝合金薄板进行自然时效或低温人工时效处理，采用单向拉伸试验获得不同时效状态下该合金板材的基本成形性数据，利用Origin软件分析6016铝合金薄板塑性变形过程中n值与应变之间的数学关系，为汽车车身用铝合金板材成形性的理论研究作进一步的补充。
工艺对两种微碳BH钢组织与性能的影响_陈继平
第34卷第5期2013年5月材料热处理学报TRANSACTIONS OF MATERIALS AND HEAT TREATMENTVol ．34No ．5May2013工艺对两种微碳BH 钢组织与性能的影响陈继平1，康永林2（1.安徽工业大学材料科学与工程学院，安徽马鞍山243002；2.北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083）摘要：对工业生产的No.1微碳BH 钢和No.2微碳BH 钢热轧板、冷轧板和退火板的工艺和组织性能进行研究。
结果表明，No.1和No.2微碳BH 钢的!织构组分在｛111｝＜110＞附近分别达到了最大值12.046和10.549。
No.2微碳BH 钢退火板平均晶粒尺寸均小于No.1微碳BH 钢，细晶强化效果使得其强度略高。
No.2微碳BH 钢退火板铁素体晶界处和晶粒内均存在游离渗碳体，晶界处珠光体片层较少，No.1微碳BH 钢退火板铁素体晶界处存在片层状珠光体和块状渗碳体，更多珠光体片层结构也使其强度较低。
No.2微碳BH 钢中较高含量P 、Cr 、Cu 元素固溶在基体中引起固溶强化，碳氮化物析出的弥散强化作用，均弥补了C 含量较低引起的强度下降。
关键词：微碳；烘烤硬化钢；γ纤维织构；组织和性能中图分类号：TG142.3文献标志码：A文章编号：1009-6264（2013）05-0070-06Effect of processing on microstructure and properties oftwo micro-carbon bake hardening steelsCHEN Ji-ping 1，KANG Yong-lin 2（1.School of Materials Science and Engineering ，Anhui University of Technology ，Ma ’anshan 243002，China ；2.School of Materials Science and Engineering ，University of Science and Technology Beijing ，Beijing 100083，China ）Abstract ：Effects of hot rolling ，cold rolling and continuous annealing processes on microstructure and mechanical properties of two commercial micro-carbon BH steels were studied．The results show that the maximum !fiber texture intensity values of the annealed No.1and No.2micro-carbon BH steel strips reach 12.046and 10.549nearby ｛111｝＜110＞，respectively．The average grain size of annealed No.2micro-carbon BH steel is lower than that of No.1BH steel．Strength of the No.2BH steel is higher than that of the No.1BH steel due to the strengthening of the grain refinement．For the annealed No.2BH steel ，free cementites are observed along ferrite grain boundaries and in ferrite grains ，and small amount of lamellar pearlite structure exists along the grain boundaries while for the annealed No.1micro-carbon BH steel ，lamellar pearlite and bulk cementites are detected along the ferrite grain boundaries ，and its lower strength is attributed to the more lamellar pearlitic structure in the No.1micro-carbon BH steel．The higher contents of P ，Cr ，Cu in No.2BH steel than in No.1BH steel also contribute to the higher strength due to solid solution strengthening of the elements in matrix and dispersion strengthening of carbonitrides containing theses elements．Key words ：micro-carbon ；bake hardening steel ；γfiber texture ；microstructure and property收稿日期：2012-02-29；修订日期：2013-02-26基金项目：国家“十一五”科技支撑计划项目（2006BAE03A13）作者简介：陈继平（1975—）男，讲师，从事烘烤硬化汽车钢板的组织性能研究与开发，发表论文10余篇，电话：0555-*******，E-mail ：leavejames9443@yahoo．com．cn 。
【14】拉伸变形应变硬化指数的力学涵义及其规范测量
定材料塑性的重要的力学指标. 此后 ,相继地又提出一些 n 值的测量方法[2 , 3] ,但是这些方法
各有不同 ,其测量结果也各异. 如果将塑性力学局限于研究变形的趋势 ,而且是处于定性或半
定量的层次[4 , 5] ,当然不会对这些问题十分注意. 时至今日 ,由于超塑性与塑性精密加工的发
展 ,生产中的一系列问题 ,不仅要求理论予以规律性指导和普遍性的解答 ,更要求能给出定量
计算机模拟法的测量 :根据图 1 (b) 恒ε的 lgσ2lgε曲线 , 借助计算机拟合求得对应于多项 式 (17) 的系数 : a0 = - 14. 287 0 , a1 = - 49. 072 3 , a2 = - 46. 667 5 , a3 = - 14. 502 8. 再由 (18) 式求得 nε值 (图 2 (a) 的 —○—所示)
(5)
上式可化为
d lgσ 5lgσ 5lgσ d lgε
d lgε = 5lgε ε + 5lgε ε d lgε,
(6)
由 (5) 式可知 ,当材料的变形与ε无关 ,或者是在恒ε条件下变形 ,则 (6) 式化为
d lgσ 5lgσ
d
lgε
=
5lgε
.
ε
(7)
由于金属材料的超塑性与塑性变形具有结构敏感性 , 变形不可能与ε无关. 因此只有在 恒ε的条件下 ,上式才能成立 ,为了区别于广义 n 值 ,把恒ε条件下的 n 值用 nε表示 , 而且 (7)
比直接模拟 lgσ2lgε求 nε的精度高得多. 这就需要用多项式模拟σ2ε曲线 ,即
N
6 σ =
a′NεN ,
(19)
N =0
把ε值代入 (19) 式求得对应 σ值 ,再由ε和σ求得 lgσ和 lgε,最后通过 (13) 式便可求得 nε.
DC01钢板极限拉深比数值模拟和试验研究
DC01钢板极限拉深比数值模拟和试验研究陈继平;罗远震;宋新力;贾伟;钱健清;李胜祗【摘要】对不同厚度的DQ级深冲钢板DC01的极限拉深,采用有限元软件PAM-STAMP 2G进行数值模拟,并通过Swift平底冲杯试验测试数据计算深冲钢板的极限拉深比.结果显示,根据试验结果计算出的DC01钢板极限拉深比和根据数值模拟结果计算出的极限拉深比最大偏差仅为2.08％,模拟数值误差较小,表明采用PAM-STAMP 2G有限元软件对板料极限拉深比进行数值模拟具有较高的可靠性和精度.【期刊名称】《安徽工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(032)004【总页数】5页(P310-314)【关键词】钢板;数值模拟;极限拉深比;Swift平底冲杯试验【作者】陈继平;罗远震;宋新力;贾伟;钱健清;李胜祗【作者单位】安徽工业大学冶金工程学院,安徽马鞍山243002;安徽工业大学冶金工程学院,安徽马鞍山243002;安徽工业大学冶金工程学院,安徽马鞍山243002;安徽工业大学冶金工程学院,安徽马鞍山243002;安徽工业大学冶金工程学院,安徽马鞍山243002;安徽工业大学冶金工程学院,安徽马鞍山243002【正文语种】中文【中图分类】TG356.2拉深是板料冲压成形工艺之一，在机械制造、仪器仪表、家用电器、汽车及航空航天等领域应用广泛[1]。
极限拉深比(limit drawing ratio，LDR)是板料的重要成形性能参数，是进行拉深工艺制定和模具结构设计的重要依据，也是评价板料拉深成形性能的主要指标[2-3]。
目前，国内外学者对板料极限拉深比的研究主要集中在极限拉深比的预测计算及其影响因素，如凸凹模形状尺寸、润滑方式、压边力、摩擦系数、板料厚度、板料材料特性参数等对LDR值的影响[4-5]，而对不同厚度的DQ级深冲钢板DC01在拉深成形过程中极限拉深比的变化规律研究较少[6-7]。
有限元数值模拟可设置与实际接近的拉深成形虚拟环境，能比较方便、快速、清晰地显示深冲钢板的拉深特性和成形情况，且能节省试验费用，但拉深成形数值模拟结果是否真实可靠还需试验来验证[8-10]。
球底筒形件表面摩擦系数对拉深成形影响的数值模拟
球底筒形件表面摩擦系数对拉深成形影响的数值模拟
杨守军;陈政弘;王红彬;赵福成;王瑞平
【期刊名称】《锻压装备与制造技术》
【年(卷),期】2014(049)006
【摘要】通过ABAQUS软件对球底筒形件拉深过程进行数值模拟,得到球底筒形件模具表面摩擦系数对成形件厚度和材料流动性具有重要影响,且模具表面存在最优的摩擦系数分布.基于此,采用均匀试验,对模具表面的摩擦系数进行优化组合.模具表面摩擦系数优化组合后,成形件的最大减薄率降低了26.54％,成形件的厚度分布更加均匀,均匀度提高24.87％;模拟结果为模具表面摩擦系数的主动优化设计制造提供理论依据.
【总页数】4页(P62-65)
【作者】杨守军;陈政弘;王红彬;赵福成;王瑞平
【作者单位】宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司,浙江宁波315336;宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司,浙江宁波315336;宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司,浙江宁波315336;宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司,浙江宁波315336;宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司,浙江宁波315336;浙江吉利罗佑发动机有限公司,浙江宁波315800
【正文语种】中文
【中图分类】TG386.3+2
【相关文献】
1.基于DYNAFORM的筒形件拉深成形数值模拟技术 [J], 杨立军;齐艳梅;党新安
2.圆筒形件拉深成形的数值模拟研究 [J], 陈继平;钱健清;李胜祗
3.底摩擦系数对渤海潮波系统数值模拟的影响 [J], 姚兆辰;丁磊;刘文岭
4.椭球底直筒形件拉深成形极限分析 [J], 徐胜利;龚小涛;王波;李艳;石鑫
5.二阶筒形件多次拉深成形工艺分析及数值模拟 [J], 任广义;王晓康;何万飞;李欣芮
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高温后圆与方钢管高强混凝土轴压短柱力学性能对比分析
高温后圆与方钢管高强混凝土轴压短柱力学性能对比分析陈宗平;陈建佳;张亚旗【摘要】为了研究不同截面形式钢管高强混凝土高温后的轴压力学性能差异,进行了30个试件的高温后轴压性能试验,考虑了圆和方两种截面形式、不同经历温度和混凝土强度等级3个变化参数.观察了试件高温前后的外观变化,对比了圆钢管和方钢管试件的质量烧失率,讨论了其荷载—轴向位移曲线,对比分析了圆和方钢管两类试件的峰值荷载、峰值位移、轴压刚度、延性系数及耗能能力等性能差异.结果表明:随着历经温度和混凝土强度等级的增加,两种钢管高强混凝土试件的峰值荷载、峰值位移、刚度、位移延性和能量耗散变化规律大体一致,圆钢管高强混凝土试件受温度及混凝土强度等级变化的影响程度较方钢管高强混凝土试件大.【期刊名称】《广西大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(043)004【总页数】10页(P1303-1312)【关键词】高温后;钢管高强混凝土;截面形式;轴压性能【作者】陈宗平;陈建佳;张亚旗【作者单位】广西大学土木建筑工程学院,广西南宁 530004;广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室,广西南宁 530004;广西大学土木建筑工程学院,广西南宁 530004;广西大学土木建筑工程学院,广西南宁 530004【正文语种】中文【中图分类】TU3980 引言由于安全性与经济性等方面均具有较强优势，钢管高强混凝土在高层与超高层建筑中得到了越来越广泛的应用[1-2]。
钢管与内部混凝土之间的相互作用，特别是钢管对内部混凝土的约束作用，是确保其优越力学性能的根本原因[3-5]。
目前工程中常用的钢管形式有圆形和方形两种，由于截面形式的不同，这种约束作用究竟差异如何，为此，国内外学者开展相关研究。
韩林海等[6]研究了钢管高性能混凝土的水化热和收缩性能，结果表明方钢管试件核心混凝土的收缩量总体略小于圆钢管试件；刘永健等[7-8]、TAO等[9]通过推出试验探讨了钢管混凝土界面抗剪粘结滑移性能，结果表明圆钢管粘结强度较方钢管大；黄勇等[10]对圆钢管和方钢管混凝土短柱的抗震性能进行了试验研究，结果表明：圆钢管较方钢管试件的滞回环更饱满、延性系数更大及耗能能力更强；王冬花等[11]进行了2榀装配式钢管混凝土框架的水平低周反复荷载试验，结果表明在柱截面含钢率相同条件下，圆钢管框架的承载力小于方钢管框架，其延性、耗能性能优于方钢管框架；王宏伟等[12]对足尺钢管混凝土柱进行了爆炸试验，结果表明圆钢管试件的损伤后变形能力优于方钢管试件。
热轧马氏体和贝氏体双相钢扩孔性能及机理
热轧马氏体和贝氏体双相钢扩孔性能及机理陈继平;董玉庆;钱健清;康永林【摘要】对热轧马氏体双相钢和贝氏体双相钢进行扩孔试验,利用金相显微镜和扫描电镜对2种双相钢扩孔裂纹和断面组织进行分析,研究2种双相钢的扩孔开裂机理,并分析预制孔为冲孔时的扩孔率小于预制孔为钻孔时的原因.研究结果表明:热轧贝氏体双相钢断口微观形态的主要特征是韧窝,开裂类型属于穿晶延性断裂.热轧马氏体双相钢断口微观形态的主要特征是舌状花样,开裂类型属于沿晶脆性断裂.预制孔为冲孔时扩孔率较低的主要原因是扩孔过程在圆孔边部产生加工硬化层和毛刺,且加工硬化层起着主导作用,如在扩孔前用砂纸或锉刀去除2mm厚加工硬化层和毛刺,或采用钻孔等方法加工中心孔,其扩孔率将大幅提高.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(045)002【总页数】6页(P395-400)【关键词】热轧双相钢;扩孔;加工硬化;扩孔机理【作者】陈继平;董玉庆;钱健清;康永林【作者单位】安徽工业大学冶金工程学院,安徽马鞍山,243002;安徽工业大学冶金工程学院,安徽马鞍山,243002;安徽工业大学冶金工程学院,安徽马鞍山,243002;北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】TG31近年来，随着汽车向轻量化、节能减排和高安全性方向发展，高性能热轧双相钢以其强度高、屈强比低、初始加工硬化率高、低的屈强比以及连续屈服等优良的冲压和成形性能，被广泛地应用于汽车的保险杠、车门、车轮以及车体的纵向横梁等各种安全零部件中[1−7]。
许多学者对扩孔过程中裂纹形成及扩展机理进行研究。
丁昊等[8]认为铁素体贝氏体双相钢中的裂纹扩展主要是以微孔聚集机制进行，裂纹会通过铁素体贝氏体相界面并剪断铁素体进行扩展。
王卫卫等[9]认为扩孔裂纹的扩展与试验钢成分、微观组织和裂纹尖端形貌有关，扩孔裂纹扩展机制为微孔聚集模式。
李秀华等[10]分析铁素体贝氏体双相钢的断裂类型及断裂机理，认为铁素体贝氏体双相钢在扩孔过程中的断裂类型为韧性断裂，断裂机理为微孔聚集断裂机制。
2002(哈尔滨建筑大学学报)应变率对混凝土抗压特性的影响
泥 CD!B 水 CD!B 石子 CD!B 砂子 CE!%--F-%5.F/%-3F1%.4， 用 钢模在振动台上浇注成型 % 水泥采用 /1.G普通硅 酸盐水泥， 骨料为碎石， 最 大 粒 径 为 1- ::， 砂子 为河砂 % 试件浇注成型 ! H 后拆模， 用草袋覆盖洒 水养护一周后在室温下自然养护%
收稿日期： !""#$#!$#! 基金项目： 国家自然基金重点资助项目 （%&’(&#)" ） 作者简介： 肖诗云 ! 男， 大连理工大学博士生 * "#$%&’ ()
等特性的影响则没有考虑- 显然， 这种简化方法很 不合理， 与混凝土实际的动力特性相差甚远尽管应变率对混凝土抗压特性的研究已经进 行了许多\#G !]， 也取得了许多成果， 在某些方面也已 经达成了一些共识， 如 KB+<<\(]、 P7,Q:1\F]、 K+1+0;C732\%] 分别在试验的基础之上建立了混凝土的单轴抗压 率型本构模型， 但是， 这么多年来并没有一个比较 理想的率型本构模型被人们所采用 - 一方面是因 为研究者所采用的试验设备、试验方法以及混凝 土试件的不同，导致了试验结果还有比较大的差 异甚至是完全相反的结论；另一方面也是因为还 没有找到一条比较好的途径来处理试验结果与建 立率型本构模型之间的关系，几乎绝大多数研究 者都把混凝土动态特性的变化关系 （ 如强度的增 加， 弹性模量、 泊松比等的变化）建立在混凝土的
应变率对硬化水泥净浆微观力学性能及徐变行为的影响
第45卷第11期2017年11月硅酸盐学报Vol. 45，No. 11November，2017 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2017.11.06 应变率对硬化水泥净浆微观力学性能及徐变行为的影响魏亚，梁思明，高翔(清华大学土木工程系，土木工程安全与耐久教育部重点实验室，北京 100084)摘要：采用连续刚度测试研究应变率对硬化水泥净浆微观力学性能及徐变行为的影响，结合扫描电镜技术分析水泥净浆的微观结构对连续刚度测试结果的影响。
结果表明：通过30 μm压入深度的连续刚度测试可以得到水泥净浆均匀的力学性能，当压入深度(荷载)大于临界最小深度(荷载)时，测试得到的弹性模量和压痕硬度基本保持不变，反映了水泥净浆均匀的力学性质；在0.01 s–1~0.50 s–1应变率范围内，应变率变化对硬化水泥净浆弹性模量的影响可忽略不计，但压痕硬度随着应变率的增大而增大，且二者具有幂型函数关系；应变率影响持载阶段的接触徐变函数，应变率越大，持载阶段的接触徐变函数越大，这与应变率越大时加载阶段的徐变发展越不充分有关。
为了准确测试水泥净浆的微观徐变，需尽可能减小加载阶段的用时。
关键词：硬化水泥净浆；力学性能；微观徐变；连续刚度测试；应变率中图分类号：TB321 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2017)11–1605–08网络出版时间：2017–10–09 13:56:00 网络出版地址：/kcms/detail/11.2310.TQ.20171009.1356.017.html Strain Rate Effect on Micro-Mechanical Properties and Creep Behavior of Hardened Cement PasteWEI Ya, LIANG Siming, GAO Xiang(Key Laboratory of Civil Engineering Safety and Durability of China Education Ministry; Department of Civil Engineering, TsinghuaUniversity, Beijing 100084, China)Abstract: The strain rate effect on the elastic modulus, indentation hardness, and micro creep of hardened cement paste was investigated via continuous stiffness measurement. The microstructure of the indentation zone was determined by scanning electron microscopy. The effect of microstructure on the mechanical and creep properties was analyzed. The results show that the homogeneous mechanical properties of cement pastes can be measured via continuous stiffness measurement with a maximum depth of 30 μm. When the indentation depth (force) is greater than the critical minimum depth (force), the measured elastic modulus and indentation hardness will remain nearly a constant, reflecting the homogeneous mechanical properties of cement pastes. Within the strain rates ranging from 0.01 s–1 to 0.50 s–1, the strain rate has a negligible effect on the elastic modulus. However, the indentation hardness increases with increasing the strain rate, and their relationship can be well expressed by an empirical power law equation. Strain rate also affects the contact creep function during the holding stage. The greater the strain rate, the greater the contact creep function is, which is due to the fact that the creep will develop less during the loading stage at a greater strain rate. It is thus necessary to minimize the loading time to ensure correct measurement of the creep property.Keywords: hardened cement paste; mechanical properties; micro creep; continuous stiffness measurement; strain rate水泥基材料是土木工程中运用最广泛的建筑材料。
应变硬化指数与屈服强度和抗拉强度关系的研究
S(滓）真 实 应 力 -应 变 (滓-着)曲线
ZHENG Xuebin, SHANG Pengju (NFAIC High Precision Transmission Co.,Ltd.,Zhuzhou 412002, China)
Abstract: In materials science, the physical meaning of strain hardening exponent is the uniform deformation capacity of
0 引言 材料的应变硬化是指由于材料的塑性变形引起的硬
度 和 强 度 增 加 的 度 量 。应 变 硬 化 指 数 值 越 大 ，材 料 不 易 进 入 分 散 失 稳 （即在单调拉伸试验应力应变曲线中的负荷 值 最 高 点 处 ，此 处 材 料 发 生 失 稳 而 颈 缩 ），材料的应变强 化 的 能 力 强 ，即把变形从大应力处向小应力处转移的能 力 。应变硬化指数隐含的物理意义是整个变形区域上应 变分布的均匀性。应变硬化指数一般用字母n表 示 ，对于 理想的弹性体， 1;理 想 的 塑 性 体 ，n= 0 ;工程上常用的退 火 低 碳 钢 ，抑0.2;大多数金属材料，n=0.1~0.5。一般来说 随 着 材 料 的 强 度 增 加 ，值 减 少 [1-3]。对 于 一 个 工 程 构 件 来 说 ，假 若 应 变硬化指数低，那么很可能会在均匀变形量还 很小的时候过早发生局部变形而出现颈缩。因此高强度 的材料为了避免材料发生软化或者过早形成疲劳裂纹， 一 般 要 求 静 拉 伸 时 ，值 不 低 于 0.1。如 上 所 述 ，应变硬化指 数n值 的 高 低 表 示 材 料 发 生 缩 颈 前 ，依 靠 硬 化 使 材 料 均 匀 变形能力的大小。
镁合金板材拉伸实验塑应变比与加工硬化指数的研究论文
镁合金板材拉伸实验塑应变比与加工硬化指数的研究论文毕业论文任务书第1页第2页摘要镁及其合金是目前最轻的金属结构材料，具有比强度和比刚度高、吸震性强、导热性好、电磁屏蔽效果好、机加性能优良、零件尺寸稳定等优点，在航空、航天、汽车、电子、家电等领域应用极广。
国内外研究者和生产者一直致力于镁合金成形工艺和方法的研究。
其独特的力学行为使加工工艺较为复杂和困难。
为了提高镁合金产品的加工精度和成品率，需要对其化学成分和力学性能及各影响因素进行分析。
本论文通过采用单向拉伸实验，在DNS200微机控制电子万能试验机上测定了AZ31镁金板料在一定速度下的力学性能,并分析了其特点和原因。
利用实验测出的镁合金板料的拉伸前后宽度和厚度算出镁合金板料的塑形应变比r和加工硬化指数n。
计算结果表明：在沿轧制方向450方向镁板的塑形应变比r最大，沿轧制方向00方向最小；在沿轧制方向900的镁板加工硬化指数n值最大，00方向的n值最小。
关键词：镁合金；塑形应变比；加工硬化指数ABSTRACTMagnesium and its alloys are the lightest metal structural materials at present. And they have many advantages such as high specific strength and specific rigidity, strong absorption shock resistance, good heat conduction, good electromagnetic shielding, excellent mechanical machining performance, stable part dimension etc. They have been widely used in the fields of aviation, aerospace, automobile, electronic and appliance industry. Many experts and producers have been devoted to the study on the forming technology for Magnesium Alloy home and abroad. Its unique mechanics behavior makes processing technology more complex and difficult. In order to improve the machining precision of the magnesium alloy products and yield, need to its chemical composition and mechanical properties and the influence factors were analyzed. The paper by uniaxial tensile test, and measured the mechanical properties of AZ31 magnesium gold sheet under a certain speed in DNS200 computer control electronic universal testing machine, and analyze its characteristics and causes.Before and after the use of the experimentally measured tensile magnesium alloy sheet width and thickness to calculate the magnesium alloy sheet metal shaping strain than r and work hardening exponent n.The results show that: magnesium plate along the rolling direction and the direction of 45 ° shaping strain ratio r, 0 ° direction along the rolling direction; largest magnesium plate hardening exponent n value along the rolling direction of 90 °, 0 °the direction of the minimum value of n.Key words:Magnesium alloy , Plastic strain ratio , Work hardening index目录第一章绪论 (1)1.1镁及镁合金 (1)1.1.1镁及镁合金 (1)1.1.2镁合金的应用及前景 (3)1.1.3镁合金的基本成型工艺 (4)1.2镁合金力学性能 (5)1.2.1拉伸力学性能 (5)1.2.2塑性应变比 (6)1.2.3 拉伸应变硬化指数 (8)1.3 n值r值的研究进展 (10)1.4本文的研究意义及内容 (11)第二章实验方法 (13)2.1实验材料及设备 (13)2.2实验内容及方法 (15)第三章实验数据与计算结果 (17)3.1 0°方向的数据与计算结果 (17)3.2 45°方向的数据与计算结果 (23)3.3 90°方向的数据与计算结果 (29)3.4 总结分析 (34)参考文献: (37)附录一：英文原文 (38)附录二：外文资料翻译 (51)第一章绪论镁合金板材因其密度低、比强度和比刚度高、导热性好、电磁屏蔽效果佳等特点被广泛应用于交通、家电和通讯等工业和民用领域。
拉伸应变硬化指数的解析测定及力学分析
拉伸应变硬化指数的解析测定及力学分析方健;魏毅静;王承忠【期刊名称】《塑性工程学报》【年(卷),期】2003(10)3【摘要】基于Hollomon公式σ=kεn所定义的有关应变硬化指数 (n值 )力学本质 ,本文提出了求解金属材料均匀变形阶段n值的新的测试手段 ,包括差分平均法(DAM)与解析拟合法 (APM)。
以国标线性回归法所得结果为参考基准 ,DAM与APM在规定应变范围 (以 10 %～ 2 0 %为例 )内所测出的n值具有极高的准确度和可靠性。
借助解析拟合法单点n值测定技术和高分辨率的Zwick材料拉伸试验机 ,本文详细论述了载荷极值点上应变硬化指数与均匀延伸率的相关特性 ,并从实验上证实了关联公式n =ln (1+Agt)。
此外 ,本文也探讨了差分法具有数据处理方便、计算结果可靠的特点 ,以及能够在拉伸试验过程中动态实时地显示n值随应变量变化的半定量关系曲线。
【总页数】6页(P12-17)【关键词】拉伸应变硬化指数(n值);多项式拟合;差分法;线性回归【作者】方健;魏毅静;王承忠【作者单位】宝钢研究院分析测试研究中心【正文语种】中文【中图分类】TG113.25【相关文献】1.拉伸应变硬化指数的测试及方法比较 [J], 苏洪英;隋晓红;李文斌;张涛2.一种测量金属薄板拉伸应变硬化指数的方法 [J], 田晨超;许飞;焦磊;张娟3.AZ31镁合金拉伸应变硬化指数的测试 [J], 王宝;池成忠;梁伟;李黎忱;聂慧慧;黄莉莉4.AZ31镁合金板单向拉伸应变硬化指数的试验测定 [J], 冯建友5.金属材料-薄板和薄带-拉伸应变硬化指数的测定 [J], 戴瑞玲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
应用应变分析方法对冷轧钢板拉深成形的研究
严重，是整个杯件在拉深过程中最容易发生破裂的
部位，拉深成形极限就是由该区域的承载能力来决
图３拉深杯件五个变形区域
定的。保证拉深顺利成形的前提是该区域的承载能 力大于最大拉深成形力，否则将产生破裂。
４．１．３杯壁区域
从图４可见＋在拉深杯件的壁部，应变分布呈带
状分布，从凸模圆角到凹模圆角，径向应变ｓ＆不断
·２４６·
图８杯体完垒成形时的三向应变分布
４．３材料性能对拉深杯件应变分布的影响 】号、２号和４号三种不同性能的材料拉深
第３８卷第６期
理化检验一物理分册
２１１０２年６月ＰＴＣＡ（ＰＡＲＴ Ａ：ＰＨＹＳＲＴＡＩ．ＴＥＳ～７‘ＩＮＧ）
Ｖ”Ｌ１ ３８ Ｎ。６
Ｊｍ ２００２
应用应变分析方法对冷轧钢板 拉深成形的研究
卢国清．邱晓刚 （攀枝花钢铁研究院，攀枝花６１７０００）
但勇 （成都电冶厂科研所，戚都６１００６１）
姚顺忠 （西南林业大学，昆明６５０２２４）
１引言
拉深成形也称拉延成形＋是金属薄板立体成形 中最主要的塑性加工方法，采用拉深工艺可以加工 出筒形、锥形、盒形等各种形状的薄壁零件．如与胀 形工艺相结合可以加工非常复杂的零件，如汽车覆 盖件［１】、油底壳”ｊ、摩托车油箱等。在拉延成形的各 种形状的零件中，圆筒形零件是最简单且最具代表 性的零件。拉深试验正是模拟冲压圆筒形零件的成
圆角区域、杯壁区域、凹模圆角区域和突缘区域，见 图３。图４为测量得到的杯件从圆心到边缘截面上 的三向应变分布图。
在图４中，由凸模直径５０ｍｍ，凸模圆角半径 ５ｍｍ，可知到圆心的距离在０～２０ｍｍ为杯底区域， ２０～２８ｍｍ为凸模圆角区域。因为杯壁的高度是 随着冲压行程的增加而不断变化的，所以要确定杯
应变硬化指数对圆筒形件拉深性能的影响
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｎ ｕ ｎ ｅ ｏ ｔ ｉ ａ ｄ ｎ ｎ ｎ ｅ ａ ｕ ｔｄ ｆ ｒ ｎ ａｕ ｓ ｏ ｈ ｒ ｗ ｎ ｅ ｏ ｍａ ｃ ｆ ｅ ｉｆ ｅ ｃ ｆｓ ａ ｎ ｈ ｒ ｅ ｉｇ ｉ ｄ ｘ ｎ ｖ ｌ ｅ ａ ｉ ｅｅ ｔ ｖ ｅ ｎ ｔｅ ｄ ａ ｉ ｇ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｏ ｌ ｒ ｆ ｒ ｌ ｆ ｓ ｅ ｔ ｔ ｕ ｎ ｅ ｄ ａ ｉ ｇ￣ｒ ｎ ｒｃ ｓ ｆｃ ｌ ｄ ｒ ｕ ｓｉ ｖ ｓｉａ ｅ ｙ ｔｅ ｓｍｕ ａｉｎ ｏ ｅｆ ｉ ｌ ｈ ｅ ａ ｄ ｒ ｇ ｔ ｒ ｗ ｎ ｍａ ｌ ｉ ｈ ｍｉ ｇｐ ｏ ｅ ｓｏ ｙ ｉ ｅ ｐ ｗａ ｅ ｔ ｔ ｄ ｂ ｈ ｉ ｌ ｔ ｆ ｈ ｎ ｔ ｅ — ｎ ｃ ｎ ｇ ｏ ｔ ｉ ｅ
・
２ ・ ２
重 型 机 械
应 变 硬 化 指数 对 圆筒形 件 拉 深 性 能 的影 响
陈继平 ，钱健 清 ，李胜祗
（ ．安徽工业大学材料科学与工程学院 ，安徽 １ ２ ．安徽省金属材料与加工重点实验室 ，安徽 马鞍山 马鞍山 ２ ３０ ； ４ ０ ２ ２ ３０ ） ４ ０ ２
摘
要 ：应用有 限元软件 Ｐ Ｍ—Ｓ Ａ Ｇ研究 了圆筒形件拉深成形过程 中不 同厚 向各 向异性系 Ａ Ｔ拉深性能 的影 响。研究结果表明 ，随着厚 向各 向异性系数 的增大 ，板料 的极限拉深 比增 大。在小厚 向各 向异性 系数 的情况下 ，硬化指数对板料的拉深性能影 响大 ；在 大厚 向
各 向异性系数的情况 下 ，硬化指数对板料拉深性能 的影响不大 。在小 的厚 向各 向异性系数 ｒ 值下 ，可
ｅ ｅ ｏｔ ｒ ＡＭ —ＳＴ ｍ ｎｔｓ ｆｗａ ｅ Ｐ ＡＭ Ｐ ２Ｇ． Ｉ ａ ｅ ｓ ｅ ｒ ｍ ｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｔｔ ｅ ｌｍｉ ｄ ａ ｎｇｒ ｔｏ ｏ ｈ ｈｅ ｔｍｅａ ｔｃ ｎ ｂ ｅ ｎ ｆｏ ｔｅ ｒ ｓ ｌｓ ｔａ ｈ ｉ ｔ ｒ ｗｉ ａ ｉ ｆｔｅ ｓ ｅ ｔｌ
再生混凝土基本力学性能试验及应力应变本构关系_陈宗平
Ｂ ａ ｓ ｉ ｃ Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ Ｔ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ Ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ － ｐ ｏ ｆ Ｒ ｅ ｃ ｃ ｌ ｅ ｄ Ｃ ｏ ａ ｒ ｓ ｅ Ａ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ Ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｙ ｇ ｇ ｇ
再生混凝土基本力学性能试验及 应力 应变本构关系
２ １ ３ １ ２ ４ ， 陈宗平１， 徐金俊 ， 郑华海 ， 苏益声 ， 薛建阳 ， 李军涛
（ 广西大学 土木建筑工程学院 ，广西 南宁 ５ 广西大学 工程防灾与结构 １． ３ ０ ０ ０ ４； ２． 同济大学 建筑工程系 ，上海 ２ 安全教育部重点实验室 ，广西 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ ４； ３． ０ ０ ０ ９ ２； ） 广西交通职业技术学院 ，广西 南宁 ５ ４． ３ ０ ０ ２ ３ 摘要 ：以设计强度为 Ｃ 其中 ６ ３ ０ 的废弃混凝土为再生粗骨料制备再生混凝土试件 ， ６ 个标准棱柱体 试件和 ３ 分别进行棱 柱 体 抗 压 强 度 、 抗 折 强 度、 弹性 ３个１ ５ ０ｍｍ×１ ５ ０ｍｍ×５ ５ ０ｍｍ 棱柱体试件 ， 研究了不同再 生 粗 骨 料 取 代 率 下 再 生 混 凝 土 的 基 本 物 理 力 学 性 能 ， 提出了再 模量及泊松比试验 ， 生混凝土应力 － 应变本构方程 ． 结果表明 ： 随着再生粗骨料取代率 的 增 加 ， 标准龄期再生混凝土棱 柱体抗压强度略有提高 ， 其应力 － 应变全过程曲线的形状与普通 混 凝 土 相 似 ， 在 曲 线 的 上 升 段， 再 生粗骨料混凝土的曲线与天然骨 料 混 凝 土 基 本 重 合 ， 但 在 下 降 段， 则再生混凝土的曲线变得更为 陡峭 ； 标准龄期的同批次再生混凝土抗折强度与棱柱体抗压强度的比值约为 ０． 棱柱体抗压 强 １ ２， 度与其立方体抗压强度的平 均 比 值 为 ０． 再生粗骨料取代率对再生混凝土的强度指标影响不 ８ ７； 大， 各种取代率再生混凝土的抗折 强 度 和 棱 柱 体 抗 压 强 度 与 天 然 骨 料 混 凝 土 实 测 值 接 近 ； 对同批 次静置 ２ａ 的长龄期再生混凝土所测棱柱体抗压强度较标准龄期实测值有较大幅度提高 ， 增大值 长龄期再生混凝土的弹性 模 量 较 普 通 混 凝 土 有 较 大 提 升 ， 但泊松比的变 化 不 明 显， 其 为１ ６． ８ ７％ ； 值相对稳定 ， 且在高取代率时其泊松比数值比普通混凝土有所降低 ． 关键词 ：再生混凝土 ；棱柱体抗压强度 ；抗折强度 ；弹性模量 ；泊松比 ；本构方程 中图分类号 ： ＴＵ ５ ２ ８ 文献标志码 ： Ａ ： ／ ｄ ｏ ｉ １ ０． ３ ９ ６ ９ ． ｉ ｓ ｓ ｎ． １ ０ ０ ７ ９ ６ ２ ９． ２ ０ １ ３． ０ １． ０ ０ ５ － ｊ
材料力学性能考前复习资料
材料⼒学性能考前复习资料⼀、填空：1.提供材料弹性⽐功的途径有⼆，提⾼材料的，或降低。
2.退⽕态和⾼温回⽕态的⾦属都有包申格效应，因此包申格效应是具有的普遍现象。
3.材料的断裂过程⼤都包括裂纹的形成与扩展两个阶段，根据断裂过程材料的宏观塑性变形过程，可以将断裂分为与；按照晶体材料断裂时裂纹扩展的途径，分为和；按照微观断裂机理分为和；按作⽤⼒的性质可分为和。
4.滞弹性是指材料在范围内快速加载或卸载后，随时间延长产⽣附加的现象，滞弹性应变量与材料、有关。
5.包申格效应：⾦属材料经过预先加载产⽣少量的塑性变形,⽽后再同向加载,规定残余伸长应⼒；反向加载，规定残余伸长应⼒的现象。
消除包申格效应的⽅法有和。
6.单向静拉伸时实验⽅法的特征是、、必须确定的。
7.过载损伤界越，过载损伤区越，说明材料的抗过载能⼒越强。
8. 依据磨粒受的应⼒⼤⼩，磨粒磨损可分为、、三类。
9．解理断⼝的基本微观特征为、和。
10．韧性断裂的断⼝⼀般呈杯锥状，由、和三个区域组成。
11．韧度是衡量材料韧性⼤⼩的⼒学性能指标，其中⼜分为、和。
12.在α值的试验⽅法中，正应⼒分量较⼤，切应⼒分量较⼩，应⼒状态较硬。
⼀般⽤于塑性变形抗⼒与切断抗⼒较低的所谓塑性材料试验；在α值的试验⽅法中，应⼒状态较软，材料易产⽣塑性变形，适⽤于在单向拉伸时容易发⽣脆断⽽不能充分反映其塑性性能的所谓脆性材料；13.材料的硬度试验应⼒状态软性系数，在这样的应⼒状态下，⼏乎所有⾦属材料都能产⽣。
14. 硬度是衡量材料软硬程度的⼀种⼒学性能，⼤体上可以分为、和三⼤类；在压⼊法中，根据测量⽅式不同⼜分为、和。
15. 国家标准规定冲击弯曲试验⽤标准试样分别为试样和试样，所测得的冲击吸收功分别⽤、标记。
16. 根据外加压⼒的类型及其与裂纹扩展⾯的取向关系，裂纹扩展的基本⽅式有、和。
17. 机件的失效形式主要有、、三种。
18.低碳钢的⼒伸长曲线包括、、、、断裂等五个阶段。
19.内耗⼜称为，可⽤⾯积度量。
考虑硬化历史的圆筒形件二次拉深极限拉深比的解析模型
考虑硬化历史的圆筒形件二次拉深极限拉深比的解析模型董文正;李书伦;王镇柱;林启权
【期刊名称】《塑性工程学报》
【年(卷),期】2024(31)3
【摘要】以圆筒形件二次拉深成形为例,基于主应力法和板料弯曲理论,考虑材料硬化历史、壁厚比t_(min)/t_(max)、凹模圆角半径和摩擦因数的影响,建立了一种预测圆筒形件二次拉深极限拉深比的解析模型,并对SUS304不锈钢板料进行了拉深试验验证。
结果表明:解析模型的预测值与试验结果吻合较好;考虑硬化历史的解析模型与未考虑硬化历史的模型相比二次拉深极限拉深比相差约10%;摩擦因数、凹模圆角半径对二次拉深极限拉深比有显著影响,摩擦因数越大,二次拉深极限拉深比越小;凹模圆角半径越大,二次拉深极限拉深比越大。
【总页数】8页(P83-90)
【作者】董文正;李书伦;王镇柱;林启权
【作者单位】湘潭大学机械工程与力学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG386
【相关文献】
1.确定凸缘圆筒形拉深件拉深次数的新方法
2.关于圆筒形件拉深成形极限的研究
3.圆筒形浅拉深件拉深模具的设计要点
4.圆筒形拉深件拉深工艺的算法设计
5.圆筒形件拉深过程的模拟及拉深极限计算
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［2］ 梁炳文． 材料强化指数 n 值与极限压延系数 mk 值 的关系［J］． 塑性工程学报，1994（ 6） ： 41 － 56．
［3］ 许可． 影响钢板冲压成形极限因素的研究［J］． 机 电产品开发与创新，2007（ 7） ： 20 － 22．
Abstract： The influence of strain hardening index n value at different r values on the drawing performance of sheet matal during the drawing forming process of cylinder cup was investigated by the simulation of the finite element software PAM － STAMP 2G． It can be seen from the results that the limit drawing ratio of the sheet metal is increased with the increase of anisotropy coefficient． There is great influence of the hardening index n value on limit drawing ratio at smaller r value while the influence is small at bigger r value． The limit drawing ratio could be increased by the way of increasing hardening index n value when r value is small． Key words： deep drawing； hardening index； finite element simulation； limit drawing ratio； cylinder cup
（ 2） 在其它条件不变的情况下，随着厚向各 向异性系数 r 值的增加，硬化指数 n 值对板料的
拉深性能影响减小； （ 3） 在小的厚向各向异性系数 r 值的情况下，
硬化指数对板料的拉深性能影响大； 在 r 值大的 情况下，硬化指数 n 值对板料的拉深性能影响不 大。在 r 值小时，可以通过增加板料的硬化指数 n 值来增大板料的极限拉深比。 参考文献：
100
60
0. 12
5
50
板厚 / mm
1. 5
n
0. 1 0. 15 0. 2 0. 25 0. 3
2 模拟过程及模拟结果
板料大小的选取没有一定的标准，可以在模 拟过程中通过试错来逐渐缩小板料的取值范围， 最终找出所需要的拉深不破裂的最大直径。通常 模拟都要根据多次试错后才能获得所需要的数 据，限于篇幅，本文对最接近成功的几个板料直 径的模拟结果进行分析，说明其模拟过程。
的极限拉深比 LDR 从 2. 2 增加到 2. 52，增加了 0. 32。很明显，厚向各向异性系数大时，硬化指数 对拉深性能的影响小。
4 结论
本文研究了不同厚向各向异性系数 r 值以及 在不同 r 值条件下 n 值对板料极限拉深比的影 响。得出的结论如下：
（ 1） 在其它条件如冲压速度、板厚、硬化指 数等不变的情况下，随着厚向各向异性系数 r 值 的增加，板料拉深性能提高，极限拉深比 LDR 增加；
收稿日期： 2011 － 05 － 23； 修订日期： 2011 － 09 － 12 作者简介： 陈继平（ 1975 － ） ，男，博士，讲师，研究方向： 板
料成形性能和高强度汽车板开发研究。
化指数 n 值与 LDR 值的关系方面的研究，其观 点存在矛盾，有不少学者认为其影响可以忽略， 但也有学者认为不能忽略［1，2］。随着近年来对拉 深性能研究的逐步深入，n 值对 LDR 的影响也 日益受到关注。所以研究在不同条件下 n 值对 LDR 的影响对进一步掌握 n 值与拉深性能的关 系有着重要意义。
重型机械
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应变 硬 化 指 数 n 对 极 限 拉 深 系 数 的 影 响 要 小 在模拟中进行试错，最终找出所需要的拉深不破
一些。
裂的最大直径。在模拟冲压成形过程中，通过调
本文通过 PAM-STAMP 2G 有限元软件模拟 整圆形板料的大小，以得到某一条件下拉深后板
SWIFT 平底冲杯实验，分析厚向各向异性系数对 料不破裂的最大直径，在模拟结束后用该直径来
板料极限拉深比的影响，研究不同厚向各向异性 计算板料的极限拉深比 LDR 值。
系数时硬化指数 n 值对材料拉深性能的影响
钢铁材料的厚向各向异性系数 r 值的取值
规律。
一般在 1. 5 ～ 2. 5 范围内，在其它材料参数与工
1 拉深成形过程中主要工艺参数的 选择
艺参 数 不 变 的 条 件 下，本 文 选 取 r 值 为 1. 5、 2、2. 5， 不 同 的 n 值 为 0. 1、 0. 15、 0. 2、 0. 25、0. 3。冲压成 形 过 程 中 的 主 要 工 艺 参 数
毛坯尺寸选择厚度为 1. 5 mm 的圆形板料， 见表 1。
表 1 冲压过程主要工艺参数
Table 1 Main process parameters of stamping
厚向各向 异性系数
1. 5 2. 0 2. 5
冲压速度 压边力 /
凹模圆角 凸模直
/ mm·s － 1
kN
摩擦系数 半径 / mm 径 / mm
于 0. 2 之后曲线变化趋缓，说明在 n 大于 0. 2 后， 硬化指数对拉深性能的影响较小。厚向各向异性 系数越大，硬化指数的变化对拉深性能的影响越 小。如图 4 所示，r 值为 1. 5 时，n 值从 0. 1 ～ 0. 3，对 应的极限拉深比 LDR 从 1. 712 增加到 2. 113，增加 了 0. 401； 当 r 值为 2. 5 时，n 值从 0. 1 ～ 0. 3，对应
CHEN Ji-ping1，2 ，QIAN Jian-qing1，2 ，LI Sheng-zhi1，2
（ 1． School of Materials Science and Engineering，Anhui University of Technology，Ma'anshan 243002， China； 2． Key Lab of Metals and Processing of Anhui Province，Ma'anshan 243002，China）
关键词： 拉深； 硬化指数； 有限元模拟； 极限拉深比； 圆筒形件 中图分类号： TG386. 3 文献标识码： A 文章编号： 1001 － 196X（ 2012） 01 － 0022 － 04
Influence of hardening index on drawing performance of cylinder cup
在板料的 LDR 值的影响因素中，对 n 值和 r 值的研究最多。文献［3 － 8］对拉深成形的极限 拉深比有影响的材料参数与工艺参数等主要因素 进行了归纳总结，结果表明各向异性系数 r 值对 极限拉深系数有影响很大，各向异性系数 r 平均 值和 r 最小值都大的材料，其拉深性能最好，而
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重型机械
2012 No. 1
应变硬化指数对圆筒形件拉深性能的影响
陈继平1，2 ，钱健清1，2 ，李胜祗1，2
（ 1． 安徽工业大学材料科学与工程学院，安徽 马鞍山 243002； 2． 安徽省金属材料与加工重点实验室，安徽 马鞍山 243002）
摘 要： 应用有限元软件 PAM － STAMP 2G 研究了圆筒形件拉深成形过程中不同厚向各向异性系 数条件下硬化指数 n 值对板料拉深性能的影响。研究结果表明，随着厚向各向异性系数的增大，板料 的极限拉深比增大。在小厚向各向异性系数的情况下，硬化指数对板料的拉深性能影响大； 在大厚向 各向异性系数的情况下，硬化指数对板料拉深性能的影响不大。在小的厚向各向异性系数 r 值下，可 以通过增加板料的硬化指数 n 结果看，板料处于安全区域，这时 还需要进一步增大板料的直径，以测得不破裂时 的最大板料直径。
为了进一步验证用更大直径的板料进行拉深 是否 会 引 起 破 裂，又 把 板 料 拉 深 直 径 增 加 到 103. 6 mm，此 时 所 得 到 的 模 拟 成 形 质 量 分 布、 成形极 限 图 FLD、厚 度 分 布 以 及 减 薄 率 如 图 2 所示。
从图 2 可以看出，板料拉深完成后没有破 裂。为此再进一步增加板料的尺寸，拉深直径增 加到 104 mm，这时得到的模拟成形质量 分 布、 成形极 限 图 FLD、厚 度 分 布 以 及 减 薄 率 如 图 3 所示。
从图 3 可以看出，板料圆角部位出现了破裂 点，此 处 的 厚 度 为 1. 192 85 mm， 减 薄 率 为 25. 381 0% 。选用该点前一个不破裂的板径来计 算 LDR 值，即该条件下的最大不破裂点的半径 为 51. 8 mm。并根据其计算出该条件下的 LDR 值。同理，在其它厚向各向异性系数条件下，按 类似的方法进行模拟，可得出拉深时板料不破裂 的最大半径。模拟结束时，根据所得到的该条件 下不破 裂 的 最 大 半 径， 可 以 计 算 出 该 条 件 下 的 LDR 值。在不同厚向各向异性系数 r 值下，板料
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图 3 筒形件拉深试验成形结果 Fig. 3 Forming results of cylinder cup in deep drawing experiment
图 4 不同厚向各向异性系数时不同 n 值对应的 LDR